Question

番茄是人们日常生活中熟悉的一种蔬菜，请分析回答以下与番茄有关的问题：

            

（1）科学家做过这样的实验，将番茄培养在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的浓度（图1）。营养液中的无机盐离子通过__________方式进入番茄体内，吸收结果表明番茄对_________ 的吸收最少，而对另外两种离子的吸收较多，这一差异与根细胞膜上 _________ 有关。

（2）番茄进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。图2是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的番茄叶片的光合作用强度。据图 A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是_____________。 C点时，该植物的总光合速率为________mg/100 cm2叶·小时 （用CO₂吸收量表示）。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是____________。

（3）生产实践中，农民常将番茄植株下部的老叶摘除，试分析这样做的主要目的是_____________________________

（4）番茄中的番茄红素具有较高的营养保健功效，在成熟的番茄果实中含量较高。 番茄成熟过程中，_________ （填写某种植物激素）促进果实成熟。 番茄红素具有较强的抗衰老和抑癌功效，据此可判断该物质的保健功能是通过保护 _________  （填写某种物质）免受损伤，防止癌症的发生。还可通过增强细胞膜的_________ ，延缓细胞衰老。

Answer

主动运输 Si4+ 载体蛋白的种类和数量 细胞质基质和线粒体 20 CO2浓度 减少（降低）有机物消耗，提高产量 乙烯 DNA（基因） 通透性

【解析】试题分析：图1 是Ca2+、Mg2+、Si4+这三种离子在培养液中一段时间后的浓度，说明番茄通过主动运输的方式吸收了这三种离子，其中Ca2+、Mg2+吸收较多，Si4+吸收较少，这主要是番茄根细胞膜上运载这些离子的载体种类和数量不同所致。图2是光照强度对番茄净光合速率的影响曲线。A点表示黑暗条件下番茄的呼吸速率，B点表示番茄真光合速率等于呼吸速率；C点表示在最小光照强度下达到的最大净光合速率。

（1）植物根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输方式，分析题图1可知，与初始浓度相比，一段时间后培养液中Ca2+、Mg2+、Si4+浓度不同, Si4+浓度最高，说明番茄对Si4+的吸收最少，Ca2+、Mg2+的吸收较多，这与细胞膜上吸收不同矿质元素的载体的种类和数量有关。

（2）分析题图2可知，A点光照强度为0，此时不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体；C点对应的净光合速率是15mg/100 cm2叶小时，细胞呼吸速率是5mg/100 cm2叶小时，因此该点的总光合速率的20mg/100 cm2叶小时。此时限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度。

（3）摘除老叶的主要目的是减少（降低）呼吸作用中有机物消耗，提高产量。

（4）促进果实成熟的植物激素是乙烯。 根据癌症发病机理是细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变导致，如果番茄红素具有较强的抗衰老和抑癌功效，可判断该物质是通过保护免DNA（基因）受损伤，防止癌症的发生。还可通过增强细胞膜的通透性，延缓细胞衰老。

【点睛】本题关键点有两个：一是要注意图2中曲线代表净光合速率，如果要计算总光合速率，需要根据从曲线中读出的净光合速率+呼吸速率；二是要注意结合细胞癌变机理和衰老特征的回答最后一个小问。